Pompalarda Enerji Verimliliği

Pompalama işlemi endüstride, yapılarda ve tarımda elektriksel gücün en yaygın uygulama alanlarında birisidir. Pompaların çalışma veriminin arttırılması hiç kuşkusuz bu alanlarda güç tüketimini büyük ölçüde etkileyecektir. 

Peki, enerji tüketiminde büyük bir paya sahip olan pompaların verimini nasıl hesaplarız. 

Pompa Verimi = (H x Q x D x 10^5) / (3,67 x Güç Girişi)

H: Toplam Basma Yüksekliği (m)

Q: Debi (m3/saat)

D: Yoğunluk (kg/m3)

Pompa verimini hesaplamak için tam kapasitede eş zamanlı olarak debi ve pompanın bağlı olduğu panodan güç ölçümü yapılması gerekmektedir. Debi ölçümü esnasında çıkış debisinin doğru bir şekilde ölçülebilmesi için ölçüm alınan noktada akışın laminar olması gerekmektedir. Türbülanslı akışın olduğu yerlerden debi ölçümü almak pompa verimi hakkında doğru bir sonuç vermeyebilir. Aynı zamanda alınan güç ölçümü ve basma yüksekliğinin de hesaba katılması ile pompa verimi hesaplanabilir. Santrifüj pompa verimini hesaplamak için bu yöntem en ideal yöntemlerin başında gelmektedir. 

Pompa Seçimi Nasıl Yapılır?

Pompa belirlenirken ihtiyacımız olan en önemli iki kriter debi ve basma yüksekliğinin belirlenmesidir. Basma yüksekliği belirlenirken sürtünme kayıpları da dikkate alınmalıdır. Ayrıca tesisin kapasite artışı göz önünde bulundurularak daha büyük pompa seçmek enerji verimliliği açısından doğru bir seçim değildir. Örneğin; saatte 50 metreküp ihtiyacımız olsun. Kapasite artışı da iki yıl içerisinde ortalama 50 metreküp öngörülsün. Bu durumda 50 metreküp iki tane pompa seçmek mantıklı olacaktır. Bir pompa tam yükte diğer pompanın ise ihtiyaç artışına istinaden inventer ile kullanılması yaklaşık %20-30 arasında enerji tasarrufu sağlanır. 

Bir diğer konuda sürtünme kayıplarının göz ardı edilmesi ya da gereğinden fazla sürtünme kayıplarını varmış gibi satın alma yapılmasıdır. Örneğin; ihtiyacımız olsun basma yüksekliği 20 metre olsun. Sürtünme kayıpları göz ardı edilerek 20 metre basma yüksekliğine sahip bir pompa seçimi ihtiyacı karşılamayacaktır. Sürtünme kayıpları hesaplanıp güvenli bölgede kalmak adına sürtünme kayıplarının %5’şnden fazla basma yüksekliğine sahip pompa seçimi yapmakta daha fazla enerji tüketimine sebep olacaktır. Pompa seçimi yaparken hesaplamalar dikkatlice yapılmalıdır.

Pompa Verimi Nasıl Artar?

Pompa veriminin artırılması için çeşitli yöntemler ve metotlar vardır. Bunlardan en yaygın olanı ise debinin azaltılması ile pompalarda enerji tasarrufunun sağlanmasıdır. Gereğinden büyük seçilmiş santrifüj pompalarda debi azaltılarak enerji tasarrufu sağlanır. 

Debinin kontrol edilmesi ve azaltılması için uygulanan en basit ve yaygın yöntem, tahliye vanasının kısılması ile olur. Debi azalır ve basma yüksekliği artar sonuç olarak güç tüketiminde bir düşme sağlandığı halde, kısılmış durumda bulunan vananın yarattığı direnç nedeniyle güç tüketimindeki bu düşüş oldukça düşük kalır. Enerji tasarrufu %20 sağlandığı halde, pompa veriminin düşmesi ve önemli ölçüde bir basma yüksekliği israf edildiği için bu yöntem oldukça verimsizdir. 

Çark çapının değiştirilmesi ile debinin azaltılması yönteminde ise her bir çark için farklı bir pompa eğrisi geliştirilir. Ancak burada da enerji tasarrufu sağlandığı halde hem debi hem de basma yüksekliğinde bir düşüş olmaktadır. İhtiyacı karşılama konusunda detaylı bir analiz çalışması ile uygulanabilir. 

Hız kontrol cihazı (Inverter) ile hızın düşürülmesi ile debinin azaltılması en verimli enerji verimliliği metotlarından biridir. Ancak bu metot her pompa için uygun olmayabilir. Eğer bir pompa tam yükte ve çalışması süresi uzunsa inverter kullanımı enerji verimliliği sağlamayacaktır. Gereğinden büyük seçilen pompalarda kullanılmasın yaklaşık %60’a varan enerji verimliliği sağlamaktadır. 

Umut Berk Yılmaz

Elektrik - Elektronik Mühendisi 

Mertkan Şahin

Enerji Sistemleri Mühendisi